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Aug 10, 2023

Doble

Aunque existía en laboratorios y máquinas especializadas, la tecnología de doble inversor no llegó al mercado de máquinas soldadoras comerciales hasta el año 2000. Este tipo de máquina demostró ser muy capaz, pero

Aunque existía en laboratorios y máquinas especializadas, la tecnología de doble inversor no llegó al mercado de máquinas de soldar comerciales hasta el año 2000. Este tipo de máquina demostró ser muy capaz pero requirió una curva de aprendizaje sustancial debido a la amplia gama de ajustes y controles de forma de onda. .

El inversor dual, como su nombre indica, son dos inversores conectados en serie entre sí. El inversor principal trabaja para refinar la potencia de entrada, rectificando la entrada de CA a CC y luego "cortando" la CC a CA mientras aumenta sustancialmente su frecuencia. Esto se alimenta al inversor secundario, que trabaja para establecer la forma de onda de soldadura de salida, rectificando la CA de alta frecuencia a CC y luego cortando la CC de nuevo a CA mientras da forma a la forma de onda (verFigura 1).

OTC DAIHEN, Tipp City, Ohio, ha agregado la WB-A350P, una máquina de soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) CA/CC, a su serie WELBEE de fuentes de energía para soldadura. Su arquitectura de doble inversor permite el uso del proceso GTAW exclusivo de la empresa: AC+DC Hybrid.

El proceso de soldadura híbrido AC+DC, un modo adecuado para soldar aluminio, combina la acción de limpieza de la soldadura con electrodo positivo (EP) con la penetración profunda y el enfoque de la soldadura con electrodo negativo (EN), todo ello manteniendo la forma del tungsteno. electrodo (verFigura 2).

¿Por qué es importante la acción de limpieza? El óxido de aluminio (Al2O3) se forma naturalmente en la superficie del aluminio y posee algunas características que van en contra del proceso de soldadura. En primer lugar, el Al2O3 es un aislante eléctrico, lo que lo hace muy resistente a la conducción de la corriente eléctrica utilizada en la soldadura por arco. En segundo lugar, tiene un punto de fusión de 3762 grados F, lo que dificulta su eliminación cuando el aluminio que se encuentra debajo se funde a 1221 grados F.

La forma de onda híbrida AC+DC está equipada para lidiar con este recubrimiento de Al2O3. La porción AC de su forma de onda se alterna con EP, creando la acción de limpieza deseada. Este efecto de “martillo neumático” rompe esa capa de óxido. El efecto secundario indeseable de una corriente EP es que degrada la forma del tungsteno y redondea la punta si no se controla. Para contrarrestar esto, la forma de onda desequilibra el tiempo pasado en EP con más tiempo pasado en EN, reduciendo el desgaste del electrodo de tungsteno y manteniendo su forma (verfigura 3).

La porción de CC de la forma de onda utiliza EN para una penetración profunda de la corriente enfocada en el metal base. Con un calor reducido en el tungsteno, es posible utilizar electrodos de menor diámetro con puntas más afiladas, lo que permite una soldadura con corriente más baja sin el "baile" de un arco inestable.

En general, la forma y el filo de la punta del electrodo se mantienen sin que se formen bolas en la punta. Combinado con la penetración de la soldadura, el enfoque del arco y la estabilidad del arco, el modo puede abordar aplicaciones GTAW de aluminio exigentes, como los recipientes a presión aeroespaciales de paredes delgadas.

Esta tecnología de doble inversor admite tres tipos de formas de onda AC GTAW, que se pueden combinar con el proceso híbrido AC+DC para obtener un mayor control sobre esta capacidad avanzada.

1. La onda cuadrada estándar tiene períodos iguales y equilibrados de corriente EN y EP. Relevante para una variedad de aplicaciones, desde placas gruesas hasta láminas delgadas, es la forma de onda de CA de uso más general.

2. La onda cuadrada dura tiene períodos de corriente EN que son mayores y más desequilibrados que la corriente EP. El arco concentrado hace que esta forma de onda de CA sea efectiva para soldaduras de filete de láminas delgadas, y el subproducto de la alta relación EN es un menor consumo de electrodos, lo que conduce a una operación más económica.

Figura 1El inversor dual, como su nombre indica, son dos inversores conectados en serie entre sí.

3. La onda sinusoidal suave tiene períodos iguales y equilibrados de corriente EN y EP. El ruido reducido de esta forma de onda de CA la convierte en la favorita de los usuarios de producción en masa. Su arco más amplio es más eficaz para soldaduras a tope de láminas delgadas.

Estabilidad del arco. Este es otro subproducto de la arquitectura de doble inversor. Las máquinas GTAW de un solo inversor pierden la estabilidad del arco rápidamente al aumentar la compensación EN y/o aumentar la frecuencia. La máquina de doble inversor WB-A350P responde a la situación del arco cada 20 ns y es capaz de mantener la estabilidad del arco con un 90 por ciento de compensación EN hasta su frecuencia máxima de 500 Hz, desde 5 amperios de salida hasta su pico de 350 amperios.

Listo para la automatización. La máquina admite interfaces de bus de campo (Ethernet/IP y PROFIBUS) para la conversión de soldadura manual a aplicaciones semiautomáticas y totalmente automatizadas. Esto incluye soporte para fusión GTAW, así como aplicaciones de alimentación de alambre, incluidas aquellas en las que la alimentación de alambre está sincronizada con la salida de pulso de soldadura. También incluye conexión a la serie FD de robots de soldadura del fabricante a través de su red de comunicación CANBUS patentada.

Mike Monnin, gerente general, y Phil Mosquera, ingeniero de soldadura senior de OTC DAIHEN Inc., contribuyeron con información para este artículo.

OTC DAIHEN Inc., 1400 Blauser Drive, Tipp City, OH 45371, 937-667-0800, www.DAIHEN-usa.com